CN115102453A - 一种位置控制系统及方法 - Google Patents

一种位置控制系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115102453A
CN115102453A CN202210956189.6A CN202210956189A CN115102453A CN 115102453 A CN115102453 A CN 115102453A CN 202210956189 A CN202210956189 A CN 202210956189A CN 115102453 A CN115102453 A CN 115102453A
Authority
CN
China
Prior art keywords
motor
preset
position information
increment
period
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210956189.6A
Other languages
English (en)
Inventor
刘峰
柳刚
王洋
林睿
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Linkhou Robot Co ltd
Original Assignee
Suzhou Linkhou Robot Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou Linkhou Robot Co ltd filed Critical Suzhou Linkhou Robot Co ltd
Priority to CN202210956189.6A priority Critical patent/CN115102453A/zh
Publication of CN115102453A publication Critical patent/CN115102453A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
    • H02P21/14—Estimation or adaptation of machine parameters, e.g. flux, current or voltage
    • H02P21/18—Estimation of position or speed
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
    • H02P21/14—Estimation or adaptation of machine parameters, e.g. flux, current or voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • H02P27/08—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Abstract

本发明公开了一种位置控制系统及方法。所述系统包括：伺服控制器、编码器和电机，所述伺服控制器、所述编码器以及所述电机之间两两相连；所述伺服控制器用于获取预设位置信息，并根据接收到的目标位置信息以及速度信息控制所述电机运动；所述编码器通过与所述电机相连，用于获取所述电机的位置信息；所述伺服控制器还用于从所述编码器处周期性的对所述位置信息进行采样，基于每个运动周期内采样后得到的当前位置信息和所述预设位置信息对所述电机进行位置控制。该系统不需要实时对电机的位置进行对比，也不需要较高的位置采样频率，能够在低采样频率内实现高精度的位置控制。

Description

一种位置控制系统及方法
技术领域
本发明实施例涉及伺服电机控制技术领域，尤其涉及一种位置控制系统及方法。
背景技术
随着工业自动化行业的发展，包括3C视觉检测设备性能提升的需求，为确保产品封装贴合的效率和精度，高速度、高精度的检测设备显得尤为重要。
现有技术中需要在伺服控制器内安装现场可编程逻辑门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)器件以实现高精度的位置控制，但是，现有技术需要非常高的位置采样频率来确保位置控制的精度。
发明内容
本发明提供了一种位置控制系统及方法，以解决现有技术通过FPGA器件进行位置控制时，需要非常高的位置采样频率来确保位置控制的精度的问题。
根据本发明的一方面，提供了一种位置控制系统，包括伺服控制器、编码器和电机，所述伺服控制器、所述编码器以及所述电机之间两两相连；
所述伺服控制器用于获取预设位置信息，并根据接收到的目标位置信息以及速度信息控制所述电机运动；
所述编码器通过与所述电机相连，用于获取所述电机的位置信息；
所述伺服控制器还用于从所述编码器处周期性的对所述位置信息进行采样，基于每个运动周期内采样后得到的当前位置信息和所述预设位置信息对所述电机进行位置控制。
根据本发明的另一方面，提供了一种位置控制方法，该方法由本发明提供的位置控制系统执行，包括：
通过伺服控制器获取预设位置信息，并根据接收到的目标位置信息以及速度信息控制所述电机运动；
通过编码器获取所述电机的位置信息；
通过伺服控制器从所述编码器处周期性的对所述位置信息进行采样，基于每个运动周期内采样后得到的当前位置信息和所述预设位置信息对所述电机进行位置控制。
本发明实施例的技术方案，通过每个运动周期内采样后得到的当前位置信息和所述预设位置信息对所述电机进行位置控制，解决了现有技术依赖FPGA器件进行位置控制且需要非常高的位置采样频率的问题，取到了在低采样频率内实现高精度的位置控制有益效果。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的一种位置控制系统的结构示意图；
图2为本发明实施例二提供的一种位置控制系统的结构示意图；
图3为本发明实施例二提供的电机到达预设位置的具体时间和预设位置触发信号的脉冲宽度时序图；
图4为本发明示例实施例提供的一种位置控制系统的结构示意图；
图5为本发明示例实施例提供的主机在不同运动周期内的位置示意图；
图6为本发明实施例三提供的一种位置控制方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。应当理解，本发明的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本发明的范围在此方面不受限制。
本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
需要注意，本发明中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。
本发明实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种位置控制系统的结构示意图，该位置控制系统可适用于对电机的位置进行准确控制的情况，其中该位置控制系统可由软件和/或硬件实现，该位置控制系统可以包括伺服控制器，伺服控制器通过位置对比进行位置控制。
如图1所示，本发明实施例一提供的一种位置控制系统，包括：伺服控制器110、编码器120和电机130，伺服控制器110、编码器120以及电机130之间两两相连；
伺服控制器110用于获取预设位置信息，并根据接收到的目标位置信息以及速度信息控制电机130运动；
编码器120通过与电机130相连，用于获取电机130的位置信息；
伺服控制器110还用于从编码器120处周期性的对所述位置信息进行采样，基于每个运动周期内采样后得到的当前位置信息和所述预设位置信息对电机120进行位置控制。
其中，伺服控制器110可以理解为电机的控制器。预设位置信息可以包括预先设置的位置，预设位置可以作为对比位置与电机的当前位置进行对比。本实施例中对伺服控制器110获取预设位置信息的方式不作具体限定，可以通过任意可行的方式获取。
其中，目标位置信息可以包括电机需要到达的最终位置，速度信息可以包括电机的运行速度。
本实施例中，对伺服控制器110从何处接收以及如何接收目标位置信息和速度信息不作具体限制。
本实施例中，伺服控制器110通过与电机130相连，可以用于控制电机按照速度信息中的速度运行至目标位置。
其中，编码器120可以为电机编码器，编码器120可以适用于电机上将信号或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。电机的位置信息可以包括电机在运行过程中所在的位置。
本实施例中，编码器120通过与电机130相连，可以用于获取电机的位置信息。此处对编码器120如何获取电机的位置信息不作具体限制。
本实施例中，伺服控制器120还可以用于周期性的获取和解析编码器120反馈的当前位置信息，并将当前位置信息和预设位置信息进行对比，预判电机130在下一个运动周期内是否会达到预设位置，若确定在下一个运动周期内电机130可以到达预设位置，则可以确定电机130到达预设位置的具体时间，进而可以触发光源控制器拍照。
其中，一个运动周期的具体时间可以根据实际情况设置，示例性的，一个运动周期可以设置为125us。可以理解为按照8k(周期125us)的频率对位置信息进行采样。
本发明实施例一提供的一种位置控制系统，首先通过伺服控制器用于获取预设位置信息，并根据接收到的目标位置信息以及速度信息控制所述电机运动；然后通过编码器获取所述电机的位置信息；最后通过伺服控制器从所述编码器处周期性的对所述位置信息进行采样，基于每个运动周期内采样后得到的当前位置信息和所述预设位置信息对所述电机进行位置控制。上述系统可以直接在伺服控制器的单芯片上实现位置比较功能，不需要在伺服控制器中安装FPGA芯片，通过软件方法实现高精度位置控制，可以降低系统的成本；该系统通过周期性的对位置信息进行采样可以降低采样频率，能够在低采样频率内实现高精度的位置控制。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的一种位置控制系统的结构示意图，本实施例二在上述各实施例的基础上进行优化。本实施例尚未详尽的内容请参考实施例一，此处不作赘述。
本实施例中，位置控制系统还可以包括上位机140，上位机140用于发送控制参数至伺服器110，所述控制参数包括预设位置信息、进行位置对比的位置个数、预设位置触发信号的脉冲宽度以及显示位置对比次数中的一个或多个。
其中，上位机140可以为直接发出控制命令的计算机。上位机140通过与伺服控制器110相连，可以用于将控制参数发送给伺服器110，控制参数中包括预设位置信息。即伺服控制器110可以从上位机140处获取预设位置信息。
其中，控制参数可以预先设置。位置对比次数可以理解为预设位置和电机当前位置的对比次数；预设位置触发信号的脉冲宽度可以理解为伺服控制器在确定到达预设位置的具体时间后向光源控制器发送的信号的脉冲宽度。
进一步的，位置控制系统还包括主站150，主站150用于发送目标位置信息和速度信息至伺服控制器110。
其中，主站150可以为一种基于EtherCAT通信的运动控制器。
本实施例中，上位机150通过与伺服控制器110相连，可以用于将目标位置信息和速度信息发送至伺服控制器110，以使伺服控制器110可以根据速度信息和目标位置信息运动。此处对上位机150发送目标位置信息和速度信息的方式不作具体限制。
进一步的，伺服控制器包括控制模块111、ARM处理器112以及位置对比模块113；控制模块111，用于在当前运动周期内从编码器120处获取电机130的当前位置信息；ARM处理器112，用于根据所述当前位置信息和所述预设位置信息确定电机130是否在下一个运动周期内到达所述预设位置；若是，则确定电机130到达所述预设位置的具体时间；位置对比模块113，用于根据所述具体时间发送预设位置触发信号，以触发光源控制器拍照。
其中，控制模块111可以通过采样的方式从编码器处获取电机130的当前位置信息。当前位置信息可以包括电机130的当前所在的位置。
其中，ARM处理器是一种微处理器。本实施例中，ARM处理器可以用于根据当前运动周期的位置增量，以及当前运动周期之前的预设数量个运动周期的位置增量的趋势，预判出电机130在下一个运动周期内的位置增量；ARM处理器还可以用于根据下一个运动周期内的位置增以及电机130的当前位置和预设位置的剩余距离确定电机在下一个运动周期内是否会到达预设位置。
可选的，ARM处理器还可以用于存储上位机130发送给伺服控制器110的控制参数。
需要说明的是，预设位置触发信号输出通过光耦隔离与外部电路隔离，通过芯片转换实现不同光源控制器的电平信号需求。
进一步的，ARM处理器112可以包括第一确定模块1121、第二确定模块1122和第三确定模块1123；
第一确定模块1121，用于根据所述当前位置信息和所述当前运动周期之前的预设数量个运动周期内电机130的位置信息，确定电机130在当前运动周期内的位置增量和电机130在所述预设数量个运动周期内的位置增量；
第二确定模块1122，用于根据所述当前位置信息、电机130在当前运动周期内的位置增量和电机130在所述预设数量个运动周期内的位置增量，确定出电机130在下一个运动周期内的位置增量；
第三确定模块1123，用于将所述预设位置与电机130在当前运动周期内的实际位置的差值作为剩余距离，根据所述剩余距离与电机130在下一个运动周期内的位置增量确定电机130在下一个运动周期内是否会到达预设位置。
其中，第一确定模块1121可以用于确定每个周期内电机130的位置增量。预设数量个运动周期可以为早于当前运动周期的多个运动周期，预设数量可以根据实际情况设置，此处不作具体限制。
其中，第二确定模块1122可以用于预判出电机130在当前运动周期的下一个运动周期内的位置增量。
其中，第三确定模块1123可以用于确定所述电机在下一个运动周期内是否会到达预设位置。
具体的，第二确定模块1122具体用于：将第一比值和第二比值的商与第一比值相乘得到第一结果；将所述第一结果与电机130在当前周期内的位置增量相乘得到第二结果；将所述第二结果与当前位置相加后得到电机130在下一个周期内的位置增量；
其中，所述预设数量个周期内的位置增量包括第一位置增量和第二位置增量，所述第一位置增量确定的时间早于所述第二位置增量确定的时间；所述第一比值为电机130在当前周期内的位置增量与所述第一位置增量的比值；所述第二比值为所述第一位置增量和所述第二位置增量的比值。
本实施例中，第二确定模块1122可以通过如下公式计算电机在下一个运动周期内的位置增量：
Figure BDA0003791459660000091
其中，Δ预表示电机在下一个周期内的位置增量；P0表示当前位置；Δ1表示电机在当前运动周期内的位置增量；Δ2表示第一位置增量；Δ3表示第二位置增量；
Figure BDA0003791459660000092
表示第一比值；
Figure BDA0003791459660000093
表示第二比值。
本实施例中，用当前位置P0加上Δ预可以预判电机130在下一个运动周期内可以到达的位置P1。而预设位置在P0和P1之间，如果到下一运动周期再进行位置对比则电机130会越过光源控制器拍照的位置，因此可以将剩余距离Δ拍和Δ预进行对比，以确定电机在下一个运动周期内是否到达所述预设位置。
其中，第三确定模块1123可以通过如下公式计算剩余距离：Δ拍＝P预-P0。第三确定模块1123还用于将Δ拍和Δ预进行对比。
进一步的，第三确定模块1123具体用于：若所述剩余距离大于电机130在下一个周期内的位置增量，则确定所述预设位置不在下一个周期内；若所述剩余距离小于电机130在下一个周期内的位置增量，则确定所述预设位置在下一个周期内；若所述剩余距离等于电机130在下一个周期内的位置增量，则确定所述预设位置在下一个周期的末尾。
本实施例中，若剩余距离大于一个运动周期的位置增量，则可以表示预设位置不在下一个运动周期内，可以表明预设位置与电机130的当前位置之间的距离大于一个运动周期的位置增量；若剩余距离小于或等于一个运动周期的位置增量，则可以表示预设位置在下一个运动周期内，预设位置与电机130的当前位置之间的距离小于或等于一个运动周期的位置增量，可以进一步确定电机130达到预设位置的具体时间。
进一步的，第三确定模块1123还用于：确定电机130在下一个运动周期内会到达预设位置后，确定所述剩余距离占电机在下一个运动周期内的位置增量的比例；将所述比例与一个运动周期的时间相乘得到电机130到达所述预设位置的具体时间。
进一步的，ARM处理器包括主定时器和从定时器；主定时器用于确定ARM处理器发送所述预设位置触发信号的时间，从定时器用于设置预设位置触发信号的脉冲宽度。
其中，主定时器和从定时器可以通过内部的CCR寄存器进行计时。
本实施例中，主定时器可以作为主计时模式，对运动周期进行计时；主定时器的CCR寄存器还可以对ARM处理器发送预设位置触发信号的时间进行计时；从定时器的CCR寄存器的比较值可以表示预设位置触发信号的脉冲宽度，通过设置从定时器的CCR寄存器的比较值可以改变预设位置触发信号的脉冲宽度。
进一步的，当主定时器的计数值大于或等于预设值时，启动从定时器进行计数。
其中，预设值可以为预先设置的CCR寄存器的计数上限值即CCR寄存器的比较值。
本实施例中，主定时器和从定时器可以级联同步启动控制，主定时器在向上计数时，计数值大于或等于CCR寄存机的比较值时可以启动从定时器控制预设位置触发信号输出的时间。
图3为本发明实施例二提供的电机到达预设位置的具体时间和预设位置触发信号的脉冲宽度时序图，如图3所示，TIM1即主定时器作为主模式，与运动周期同步，TIM2即从定时器作为从模式并且是单脉冲模式，主要用于设置预设位置触发信号的脉冲宽度。当在A时刻预判到预设位置在下一个运动周期内触发时，可以将电机到达预设位置的具体时间赋值给TIM1定时器的CCR比较寄存器，在TIM1定时器向上计数的过程中，当计数值等于CCR寄存器比较值的时候可以触发信号启动TIM2定时器，然后将TIM1的CCR寄存器设置为65535以确定下一周期会再触发TIM1计数。当TIM2启动开始计数时预设位置触发信号即有效，直到TIM2的计数值等于CCR寄存器的比较值，即图3中点B和点C之间的时间段表示预设位置触发信号的脉冲宽度。修改TIM2的CCR寄存器的比较值，就可以修改预设位置触发信号的脉冲宽度。
本发明实施例二提供的一种位置控制系统，具体化了伺服控制器进行位置对比的过程，能够在低采样频率内实现高精度的位置控制；伺服控制器上通用的ARM控制器可以在不同处理器平台上实现，方便在伺服控制器架构上移植，相比于现有技术中在伺服控制器上安装FPGA芯片而言，可以降低系统成本。
本发明实施例在上述各实施例的技术方案的基础上，提供了一种具体的实施方式。图4为本发明示例实施例提供的一种位置控制系统的结构示意图，该系统进行电机位置控制的过程如下：
通过上位机通信下发位置比较参数即控制参数，包括位置比较的目标位置即预设位置，位置比较点数即进行位置对比的位置个数，位置比较输出信号的脉冲宽度即预设位置输出信号的脉冲宽度，以及显示位置比较触发的次数即显示位置对比的次数。
电机控制部分上位机设置电机参数，调试完成后由主站发送速度即速度信息和位置即目标位置等相关指令，伺服控制器负责接收指令后控制电机运动。
本实施例中，通用伺服控制器即伺服控制器需要按照周期性的获取和解析编码器反馈的位置信息，用于判断位置比较的触发位置是否到达位置比较目标位置，以此数据为标准用于位置对比。
通用伺服控制器可以用于通过上位机设置位置比较的目标参数，由编码器反馈位置信息，在控制电机运动时，通用伺服控制器内的ARM控制器在每个运动周期内判断下一个运动周期内是否会到达位置比较的目标位置，如果判断下一个运动周期内会到达位置比较的目标位置，会进一步计算具体的时间点，进而可以触发光源控制器动作。
本实施例中可以按照8K的采样频率，通用伺服控制器可以周期性的对编码器中的位置信息进行采样和解析。图5为本发明示例实施例提供的主机在不同运动周期内的位置示意图，在图5中，T-3、T-3和T-1分别为当前运动周期T0的前3个运动周期，T1表示当前运动周期的下一个运动周期。
图5可知，Delte1＝P0-P-1；Delte2＝P-1-P-2；Delte3＝P-2-P-3，利用当前运动周期的位置增量和前3个运动周期的位置增量预判出下一个运动周期的位置增量Delte预＝P0+Delte1*(Delte1/Delte2)*((Delte1/Delte2)/(Delte2/Delte3))；用当前位置P0加上Delte预可以预判电机在下一个运动周期将会达到P1位置；利用位置比较的目标位置减去当前位置P0得到Delte拍，将Delte拍和Delte预进行对比，存在以下三种情况：
情况一：Delte拍-Delte预>0，表示位置比较的目标位置不在下一个运动周期内，至少表明位置比较的目标位置距离电机的当前位置大于一个运动周期内的位置增量。
情况二：Delte拍-Delte预<0，表示位置比较的目标位置在下一个周期内，位置比较的目标位置距离电机的当前位置小于一个运动周期的位置增量，可以进一步寻找位置比较输出的时间点即发送预设位置触发信号的具体时间；
情况三：Delte拍-Delte预＝0，表示位置比较目标位置在下一个运动周期的末尾。位置比较的目标位置距离电机的当前位置正好等于一个运动周期的位置增量，需进一步寻找位置比较输出时间点。
根据上述情况二和情况三，通过ARM可以计算Delte拍和Delte预的商可以得到位置比较输出时间占一个运动周期的比例K，再用K乘上一个运动周期的时间125us可以得到位置比较输出时间点Tx。
实施例三
图6为本发明实施例三提供的一种位置控制方法的流程示意图，该方法可以适用于对电机的位置进行准确控制的情况，该方法可以由本发明任意实施例所述的位置控制系统执行，该系统可以由硬件和软件来实现，该方法具体包括如下步骤：
S110、通过伺服控制器获取预设位置信息，并根据接收到的目标位置信息以及速度信息控制所述电机运动。
本实施例中，对伺服控制器如何获取预设位置信息以及从何处获取预设位置信息不作具体限制；对伺服控制器如何接收目标位置信息和速度信息，以及从何处接收目标位置信息和速度信息也不作具体限制。
示例性的，预设位置信息可以由伺服控制器从上位机处获取，目标位置信息可以由伺服控制器从主站处获取。
进一步的，上位机可以发送控制参数至所述伺服器，所述控制参数包括预设位置信息、进行位置对比的位置个数、预设位置触发信号的脉冲宽度以及显示位置对比次数中的一个或多个。
进一步的，主站可以发送目标位置信息和速度信息至所述伺服控制器。
S120、通过编码器获取所述电机的位置信息。
本实施例中，对编码器获取电机的位置信息的方式不作具体限制。
S130、通过伺服控制器从所述编码器处周期性的对所述位置信息进行采样，基于每个运动周期内采样后得到的当前位置信息和所述预设位置信息对所述电机进行位置控制。
本实施例中，伺服控制器包括控制模块、ARM处理器以及位置对比模块。通过控制模块可以在当前运动周期内从编码器处获取电机的当前位置信息；通过ARM处理器可以根据当前位置信息和预设位置信息确定电机是否在下一个运动周期内到达预设位置；若是，则确定电机到达预设位置的具体时间；通过位置对比模块可以根据所述具体时间发送预设位置触发信号，以触发光源控制器拍照。
进一步的，ARM处理器包括第一确定模块、第二确定模块和第三确定模块。通过第一确定模块可以根据所述当前位置信息和所述当前运动周期之前的预设数量个运动周期内所述电机的位置信息，确定所述电机在当前运动周期内的位置增量和所述电机在所述预设数量个运动周期内的位置增量；通过第二确定模块可以根据所述当前位置信息、所述电机在当前运动周期内的位置增量和所述电机在所述预设数量个运动周期内的位置增量，确定出所述电机在下一个运动周期内的位置增量；通过第三确定模块可以将所述预设位置与所述电机在当前运动周期内的实际位置的差值作为剩余距离，根据所述剩余距离与所述电机在下一个运动周期内的位置增量确定所述电机在下一个运动周期内是否会到达预设位置。
具体的，通过第二确定模块可以将第一比值和第二比值的商与第一比值相乘得到第一结果；将所述第一结果与所述电机在当前周期内的位置增量相乘得到第二结果；将所述第二结果与当前位置相加后得到所述电机在下一个周期内的位置增量；
其中，所述预设数量个周期内的位置增量包括第一位置增量和第二位置增量，所述第一位置增量确定的时间早于所述第二位置增量确定的时间；所述第一比值为所述电机在当前周期内的位置增量与所述第一位置增量的比值；所述第二比值为所述第一位置增量和所述第二位置增量的比值。
具体的，通过第三确定模块可以判断若所述剩余距离大于所述电机在下一个周期内的位置增量，则确定所述预设位置不在下一个周期内；若所述剩余距离小于所述电机在下一个周期内的位置增量，则确定所述预设位置在下一个周期内；若所述剩余距离等于所述电机在下一个周期内的位置增量，则确定所述预设位置在下一个周期的末尾。
进一步的，通过第三模块还可以确定所述电机在下一个运动周期内会到达预设位置后，确定所述剩余距离占所述电机在下一个运动周期内的位置增量的比例；将所述比例与一个运动周期的时间相乘得到所述电机到达所述预设位置的具体时间。
本发明实施例三提供的一种位置控制方法，首先通过伺服控制器获取预设位置信息，并根据接收到的目标位置信息以及速度信息控制所述电机运动；然后通过编码器获取所述电机的位置信息；最后通过伺服控制器从所述编码器处周期性的对所述位置信息进行采样，基于每个运动周期内采样后得到的当前位置信息和所述预设位置信息对所述电机进行位置控制。利用该方法能够在低采样频率内实现高精度的位置控制。
进一步的，ARM处理器包括主定时器和从定时器；所述主定时器用于确定所述ARM处理器发送所述预设位置触发信号的时间，所述从定时器用于设置预设位置触发信号的脉冲宽度。
进一步的，当所述主定时器的计数值大于或等于预设值时，启动所述从定时器进行计数。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (11)

1.一种位置控制系统，其特征在于，所述系统包括伺服控制器、编码器和电机，所述伺服控制器、所述编码器以及所述电机之间两两相连；
所述伺服控制器用于获取预设位置信息，并根据接收到的目标位置信息以及速度信息控制所述电机运动；
所述编码器通过与所述电机相连，用于获取所述电机的位置信息；
所述伺服控制器还用于从所述编码器处周期性的对所述位置信息进行采样，基于每个运动周期内采样后得到的当前位置信息和所述预设位置信息对所述电机进行位置控制。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括上位机，所述上位机用于发送控制参数至所述伺服器，所述控制参数包括预设位置信息、进行位置对比的位置个数、预设位置触发信号的脉冲宽度以及显示位置对比次数中的一个或多个。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括主站，所述主站用于发送目标位置信息和速度信息至所述伺服控制器。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述伺服控制器包括控制模块、ARM处理器以及位置对比模块；
所述控制模块，用于在当前运动周期内从所述编码器处获取所述电机的当前位置信息；
所述ARM处理器，用于根据所述当前位置信息和所述预设位置信息确定所述电机是否在下一个运动周期内到达所述预设位置；若是，则确定所述电机到达所述预设位置的具体时间；
所述位置对比模块，用于根据所述具体时间发送预设位置触发信号，以触发光源控制器拍照。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述ARM处理器包括第一确定模块、第二确定模块和第三确定模块；
所述第一确定模块，用于根据所述当前位置信息和所述当前运动周期之前的预设数量个运动周期内所述电机的位置信息，确定所述电机在当前运动周期内的位置增量和所述电机在所述预设数量个运动周期内的位置增量；
所述第二确定模块，用于根据所述当前位置信息、所述电机在当前运动周期内的位置增量和所述电机在所述预设数量个运动周期内的位置增量，确定出所述电机在下一个运动周期内的位置增量；
所述第三确定模块，用于将所述预设位置与所述电机在当前运动周期内的实际位置的差值作为剩余距离，根据所述剩余距离与所述电机在下一个运动周期内的位置增量确定所述电机在下一个运动周期内是否会到达预设位置。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第二确定模块具体用于：
将第一比值和第二比值的商与第一比值相乘得到第一结果；
将所述第一结果与所述电机在当前周期内的位置增量相乘得到第二结果；
将所述第二结果与当前位置相加后得到所述电机在下一个周期内的位置增量；
其中，所述预设数量个周期内的位置增量包括第一位置增量和第二位置增量，所述第一位置增量确定的时间早于所述第二位置增量确定的时间；所述第一比值为所述电机在当前周期内的位置增量与所述第一位置增量的比值；所述第二比值为所述第一位置增量和所述第二位置增量的比值。
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第三确定模块具体用于：
若所述剩余距离大于所述电机在下一个周期内的位置增量，则确定所述预设位置不在下一个周期内；
若所述剩余距离小于所述电机在下一个周期内的位置增量，则确定所述预设位置在下一个周期内；
若所述剩余距离等于所述电机在下一个周期内的位置增量，则确定所述预设位置在下一个周期的末尾。
8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第三确定模块还用于：
确定所述电机在下一个运动周期内会到达预设位置后，确定所述剩余距离占所述电机在下一个运动周期内的位置增量的比例；
将所述比例与一个运动周期的时间相乘得到所述电机到达所述预设位置的具体时间。
9.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述ARM处理器包括主定时器和从定时器；
所述主定时器用于确定所述ARM处理器发送所述预设位置触发信号的时间，所述从定时器用于设置预设位置触发信号的脉冲宽度。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，当所述主定时器的计数值大于或等于预设值时，启动所述从定时器进行计数。
11.一种位置控制方法，其特征在于，所述方法由如权利要求1-10任一项所述的系统执行，所述方法包括：
通过伺服控制器获取预设位置信息，并根据接收到的目标位置信息以及速度信息控制所述电机运动；
通过编码器获取所述电机的位置信息；
通过伺服控制器从所述编码器处周期性的对所述位置信息进行采样，基于每个运动周期内采样后得到的当前位置信息和所述预设位置信息对所述电机进行位置控制。
CN202210956189.6A 2022-08-10 2022-08-10 一种位置控制系统及方法 Pending CN115102453A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210956189.6A CN115102453A (zh) 2022-08-10 2022-08-10 一种位置控制系统及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210956189.6A CN115102453A (zh) 2022-08-10 2022-08-10 一种位置控制系统及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115102453A true CN115102453A (zh) 2022-09-23

Family

ID=83301115

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210956189.6A Pending CN115102453A (zh) 2022-08-10 2022-08-10 一种位置控制系统及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115102453A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117155210A (zh) * 2023-10-30 2023-12-01 成都微精电机股份公司 一种伺服电机的运行控制方法、控制器及伺服电机

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117155210A (zh) * 2023-10-30 2023-12-01 成都微精电机股份公司 一种伺服电机的运行控制方法、控制器及伺服电机
CN117155210B (zh) * 2023-10-30 2024-01-23 成都微精电机股份公司 一种伺服电机的运行控制方法、控制器及伺服电机

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4276435B2 (ja) 分散した入力／出力機能ユニットを有する同期クロックド通信システムおよびこのようなシステムに分散した入力／出力機能ユニットを統合するための方法
CN110870229B (zh) 用于使从设备同步的技术
CN105024777B (zh) 基于EtherCAT实时以太网的伺服驱动器同步方法
US10155317B2 (en) Information processing system, information processing device, workpiece position identifying method, and workpiece position identifying program
EP3432463B1 (en) Motor control system, motor control device, program and recording medium
CN109143989B (zh) 控制系统、控制装置、结合方法以及记录介质
EP3282220A1 (en) Information processing system, information processing device, workpiece position identifying method, and workpiece position identifying program
CN115102453A (zh) 一种位置控制系统及方法
CN103795649A (zh) 一种网络延时抖动平滑方法
US9785587B2 (en) Method for executing, within a multitasking onboard system, an application timed according to a plurality of different time domains including interruption management
US20170068236A1 (en) Control system
US11231700B2 (en) Communication system, communication method, and information storage medium
CN117388673A (zh) Ate设备及其芯片测试方法、电子设备、存储介质
CN114528940A (zh) 一种多传感器目标融合方法及装置
CN117295148A (zh) 一种时间同步方法、中控主机及无线设备
US20220286267A1 (en) Control system, information processing device, and non-transitory computer readable medium
CN115866154B (zh) 车载多摄像头系统的时延测量方法、装置、系统及汽车
JP4961589B2 (ja) ネットワークシステムおよびスレーブ同期方法
EP3696626B1 (en) Communication system, communication method, and program
US20180139568A1 (en) Communication terminal and communication system
CN112327707B (zh) 伺服驱动器的时序控制方法、装置和系统
CN110543118B (zh) 一种带触发监控的通用fpga同步触发控制器及方法
JP7230989B2 (ja) 通信システム、通信方法、及びプログラム
JPH10301630A (ja) 検出位置データ送信出力装置
CN116107187B (zh) 时间间隔测量方法、芯片及装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination